Zonnecellen zijn spotgoedkoop, en toch stagneert de revolutie

In het Klimaatakkoord streeft het Nederlandse kabinet ernaar om in 2030 maar liefst 49 procent minder CO2 uit te stoten ten opzichte van 1990. Dat is een mooi streven, zegt hoogleraar Zonne-energie Arno Smets, maar de realisatie hiervan zal een grote uitdaging zijn. ‘Het is moeilijk in te schatten hoeveel reductie in CO2-emissie elke maatregel daadwerkelijk zal opleveren.’

De energietransitie is een uiterst complexe uitdaging voor onze maatschappij.

 

Ja, Arno Smets vindt het Klimaatakkoord een mooie stap vooruit. Hij juicht het toe dat de Nederlandse overheid met het akkoord – dat eind juni werd gepresenteerd – haar verantwoordelijkheid neemt in dé mondiale uitdaging van de 21ste eeuw. En ook dat diezelfde regering voor het eerst verregaande beleidsmatige stappen onderneemt om de uitstoot van broeikasgassen terug te dringen.

En toch knaagt er iets bij de hoogleraar Zonne-energie van de TU Delft. Want is het wel voldoende? ‘Ik ben bang van niet,’ zegt Smets. ‘De energietransitie is een uiterst complexe uitdaging voor onze maatschappij op politiek, bestuurlijk, economisch, sociaal en technologisch gebied. Enkele maatregelen zullen ongetwijfeld slagen of zelfs betere resultaten opleveren dan verwacht, maar het realiseren van andere speerpunten zal in de praktijk weerbarstiger blijken. Dan komt die 49 procent reductie al snel in gevaar.’

Mission Innovation Champion

In het voorjaar van 2019 werd Arno Smets gelauwerd als een van de eerste Mission Innovation ChampionsMission Innovation Champions is een nieuw initiatief om pioniers op het gebied van schone energie te eren. Het programma maakt deel uit van Mission Innovation, een coalitie van landen die tijdens de Klimaattop in Parijs afspraken hun inspanningen op het gebied van energie-innovatie te willen versnellen. Arno Smets werd verkozen vanwege de impact van zijn onderwijs en onderzoek op de energietransitie. ‘Klimaatverandering is de grootste bedreiging voor de mensheid. Ik geloof dat we duurzame energiesystemen kunnen ontwikkelen waardoor we in harmonie met de planeet kunnen leven. Maar daarvoor moeten we ook de mind-set van mensen veranderen en de wereld onderwijzen,’ aldus Smets.

Onbetrouwbare energiebronnen

Smets ziet de onvoorstelbaar snelle ontwikkeling van de duurzame energieproductie in zijn eigen onderzoek naar zonne-energie. Hij merkt dat de productie en opschaling van zonnepanelen veel sneller gaat dan iedereen verwacht. In Azië worden de zonnepanelen tegen een spotprijs geproduceerd, waardoor de panelen ook in Nederland voor minder vermogende huishoudens beschikbaar komen. En had zonne-energie in het Energieakkoord van 2013 nog niet eens een eigen paragraaf, in het Klimaatakkoord van 2019 is het uitgegroeid tot een van de belangrijkste pijlers om het klimaatprobleem te tackelen.

‘Tegelijkertijd zie ik ook dat we nog enorme hindernissen moeten overwinnen voordat zonne-energie écht onderdeel kan zijn van een duurzame energievoorziening,’ zegt Smets. ‘Zo zijn wind- en zonne-energie nogal onbetrouwbare energiebronnen. Een kolencentrale heeft een draaiknop: je kunt hem meer laten produceren als er meer energie nodig is. Maar met schone energie ben je volledig afhankelijk van wind en zon: op windstille en bewolkte dagen is je opbrengst te laag om aan de energievraag te voldoen.’

We zijn ons niet bewust van de complexe wereld achter het stopcontact.

Tesla op grijze stroom

Daar komt nog eens bij dat elektriciteit lastig valt op te slaan. Zo is het technisch nog niet goed mogelijk om de zomerse zonne-energie te bewaren voor donkere dagen in de winter. Voorlopig blijven we dus nog grotendeels afhankelijk van grijze energie, zegt Smets, en dat heeft weer grote gevolgen voor andere duurzaamheidsmaatregelen. ‘Neem bijvoorbeeld elektrisch rijden. Met subsidie kun je er ongetwijfeld voor zorgen dat veel meer Nederlanders op de korte termijn een elektrische auto gaan rijden, maar wat levert dat op als we die Tesla’s moeten opladen met elektriciteit uit kolencentrales?’

Last but not least kan de integratie van grootschalige zonneparken vertraging oplopen. Zo’n zonnepark is een verzameling van een groot aantal zonnepanelen, waarmee lokaal in een klap veel elektriciteit kan worden opgewekt. Smets: ‘De overheid verleent de laatste jaren veel subsidie voor zulke parken, maar initiatiefnemers vinden het lastig om andere investeerders te vinden. Netbeheerders kunnen soms de broodnodige uitbreiding van het elektriciteitsnetwerk niet bijbenen. En daarnaast verwachten we een schrijnend tekort aan elektriciens om de zonnepanelen te installeren als deze markt blijft doorgroeien.’

Integrale aanpak

Zonne-energie is op dit moment nog geen wondermiddel, wil Smets maar zeggen. Bestaande scenario’s voorspellen een hoofdrol voor zonne-energie in de mondiale energietransitie, maar daarvoor moet dus wel eerst aan allerlei randvoorwaarden worden voldaan. Een integrale aanpak is volgens de hoogleraar de sleutel, want zonne-energie kan alleen een succes worden met een goed elektriciteitsnet, betere opslagmogelijkheden, voldoende investeerders en monteurs, ruimte voor zonneparken, sociale acceptatie, enzovoorts. Al deze factoren bepalen het succes van een eventuele zonnerevolutie in Nederland. ‘Dat kan snel of langzaam gaan, en dat maakt het zo lastig om goede voorspellingen te doen. Je weet op dit moment simpelweg niet hoeveel CO2-reductie iedere euro oplevert die je erin steekt.’

Met een integrale aanpak bedoelt Smets dat alle stakeholders hun verantwoordelijkheid nemen om een soepele energietransitie te realiseren. Een voorbeeld: de laatste twee jaar zijn de mondiale investeringen in duurzame energie lichtelijk afgenomen. Dat gebrek aan investering kan een bottleneck voor de energietransitie worden. ‘Ik heb het onlangs eens nagekeken, mijn eigen pensioenfonds investeert bijvoorbeeld maar 1,3 procent van het budget in duurzame energie. Dat is veel te weinig om al deze projecten te realiseren.’

Bewustwording

Hoe onzeker de zonnerevolutie ook is, zonnepanelen zijn in ieder geval goed voor één ding: bewustwording. ‘We willen allemaal gebruikmaken van elektrische apparaten, zodat we kunnen Whatsappen en Netflixen. Maar we zijn ons niet bewust van de complexe wereld achter het stopcontact. Hoe wordt elektriciteit geproduceerd, wat is de impact hiervan op het leven op aarde en waarom gebeurt dat nog niet volledig op een duurzame manier? Het zijn vragen die we onszelf te weinig stellen. Met een paar zonnepanelen op het dak wordt die energieproductie ineens een stuk tastbaarder: je kunt de meter in je stoppenkast laten teruglopen!’

Willen we de overstap maken naar duurzame energie, dan moeten we dus ook bereid zijn om offers te brengen.

Op die manier krijgen consumenten meer zicht op het ethische vraagstuk dat de energietransitie is. Daarin is de energiesector enigszins vergelijkbaar met andere bedrijfstakken, zoals de confectie-industrie. We willen graag goedkope T-shirts, maar vragen ons niet af onder welke omstandigheden ze zijn gemaakt. En we willen die slechte omstandigheden al helemaal niet in onze achtertuin zien, net zomin als windmolens of grote zonneparken. Maar in een klein en druk land als Nederland kun je er niet aan ontkomen dat de energietransitie de omgeving zichtbaar verandert, meent Smets. Willen we de overstap maken naar duurzame energie, dan moeten we dus ook bereid zijn om offers te brengen.

MOOC’s

Met zijn MOOC’s (Massive Open Online Courses) bereikte hoogleraar Zonne-energie Arno Smets al honderdduizenden kijkers. En inspireerde hij kijkers om eigen zonnepanelen te installeren op plekken waar weinig elektriciteit is. De online colleges van Smets zijn zo populair, omdat hij zijn verhaal levendig vertelt. En omdat het onderwerp veel kijkers aanspreekt. ‘Over zonnecellen was nog geen MOOC gemaakt, toen wij er aan begonnen. We leggen uit hoe zonnestroom werkt en gaan in op het fundamentele principe van pv (photo voltaic) energie-omzetting. Hoe zet je zonne-energie om in elektriciteit? We laten zien hoe de technologie werkt en je zelf een systeempje kunt bouwen. Er is veel interesse in duurzaamheid en dit spreekt veel mensen aan.’

Tekst: Merijn van Nuland | Foto: Thierry Schut